Buletin Poltanesa Vol. 23 No. 1 (Juni 2022) p-ISSN 2721-5350 e-ISSN 2721-5369 https://doi.org/10.51967/tanesa.v23i1.1171 © 2022 Politeknik Pertanian Negeri Samarinda
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License CC-BY

## Analisis Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) Di Desa Siboruon, Balige, Kabupaten Toba Samosir
Saloom Hilton Siahaan* Teknik Mesin, Universitas HKBP Nommensen Pematangsiantar saloomhsiahaan@gmail.com *Corresponding author
Muktar Panjaitan Pendidikan Fisika, Universitas HKBP Nommensen Pematangsiantar muktarpanjaitan@uhn.ac.id
Abstrak — Indonesia merupakan  negara  yang  memiliki kepulauan  terbanyak  di  bandingkan  dengan  negara  lain. Tidak  kurang  dari  17.000  pulau  yang  ada  di  Indonesia, sehingga  Indonesia  mendapat  julukan  negara  maritim atau  negara  dengan  kepulauan  yang  luas.  Banyaknya pulau  di  Indonesia  merupakan  anugerah  tersendiri  bagi Indonesia tetapi di samping itu ada masalah yang harus di hadapi yaitu mengenai pemerataan listrik yang tidak sama di  setiap  daerah.  Beberapa  daerah  di  Indonesia  perlu mendapatkan  perhatian  dari  pemerintah  agar  masyarakat bisa  mendapatkan  pelayanan  listrik  yang  memadai. Daerah . Desa  Siboruon  Kecamatan  Balige  Kabupaten Toba Samosir Provinsi Sumatera Utara  merupakan salah satu daerah  yang potensial  untuk dibangun PLTMH. Hal yang  mendukung  pendapat  ini  adalah  letak  daerah  Desa Siboruon yang tak jauh  dari aliran Sungai Sampuran. Serta keadaan  topografi  daerah  Desa  Siboruon  yang  terjal membuat  daerah  ini  mempunyai  head  yang  merupakan komponen  penting  PLTMH.  Perancangan  Pembangkit Listrik  Tenaga  Listrik  (PLTMH)  Desa  Siboruon Kecamatan  Balige  Kabupaten  Toba  Samosir  Provinsi Sumatera Utara dilakukan dengan  memanfaatkan bangunan . PLTMH lama yang masih ada. Bangunan lama tersebut  kemudian  didesain  ulang  sehingga  dapat menampung  debit  yang  ada  saat  ini.  Serta  pemilihan turbin yang lebih tepat diharapkan dapat menunjang daya bangkit  PLTMH.  Hasil  dari  penelitian  ini  menunjukkan bahwa  PLTMH  Desa  Siboruon  Kecamatan  Balige Kabupaten  Toba  Samosir  mempunyai  debit  andalan . 65 m 3 /detik  serta  head . 2.56  m. Dengan  daya  yang  mungkin dibangkitkan adalah sebesar 29.87 kW.
. Kata Kunci — PLTMH, debit, tinggi, jatuh, daya

## I. PENDAHULUAN
Indonesia merupakan negara yang terdiri dari ribuan pulau  yang  membentang  luas  (Prasetyo  et  al.,  2021; Soemarmi  &  Diamantina,  2019;  Sunaryo,  2019).  Negara Indonesia  terkenal  juga  negara  kepulauan  karena  hampir lebih  dari  17.000  pulau  yang  ada  di  Indonesia  (Arianto, 2020;  Risdiarto,  2019).  Hal  inilah  yang  menjadi penyebaran-penyebaran  system  tenaga  listrik  yang  tidak merata di setiap wilayah (Bahri et al., 2021; Chamdareno
et  al.,  2019;  Hakim  et  al.,  2020;  Sinaga  et  al.,  2021). Kemudian memaksa pulau-pulau terpencil untuk memanfaatkan  sumber  daya  yang  disediakan  oleh  alam. Pemanfaatan  sumber  energi  baru  terbarukan  khususnya energi  surya  sebagai pembangkit listrik  memiliki potensi yang  sangat  besar  karena  letak  indonesia  yang  berada  di daerah  tropis,  dimana  bersinar  sepanjang  waktu.  Selain matahari, Indonesia juga memiliki kekayaan sungai yang melimpah  sehingga  sungai  bisa  menjadi  salah  sumber energi  terbarukan  yaitu  berbasis  mikrohidro.  Dengan sumber  daya  alam  yang  ada  dan  juga  memanfaatkan teknologi  sehingga  terbentukalah  sebuah  PLTMH  yaitu Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro.
Sumber  energi  terbarukan  menawarkan  alternatif persediaan  energi  listrik  dan  potensi  yang  besar  bila dimanfaatkan  untuk  menghasilkan  energi  listrik,  yang dapat digunakan di wilayah wilayah yang terpencil (Bahri et  al.,  2021;  Sinaga  et  al.,  2021)  dengan  menggunakan sistem  pembangkit  hybrid.  Sistem  pembangkit  hybrid didesain  untuk  memproduksi  energi  listrik  yang  mana diharapkan  mampu  melayani  konsumen  di  wilayah terpencil dengan optimal sehingga tidak ada lagi wilayah di  Indonesia  yang  tidak  teraliri  arus  listrik  (Doda  & Mohammad, 2018; Wie, 2018).
Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro  Hidro  (PLTMH) adalah  suatu  sistem  pembangkit  listrik  yang  memadukan beberapa  jenis  pembangkit  listrik  (Christiawan  et  al., 2017; Ikrar Hanggara dan Harvi Irvani, 2017; Sulaiman et al.,  2021).  Tujuan  PLTMH  adalah  mengkombinasikan keunggulan  dari  setiap  pembangkit  sekaligus  menutupi kelemahan masing-masing pembangkit
untuk mengkondisikan situasi tertentu, sehingga secara keseluruhan  sistem  dapat  beroperasi  lebih  ekonomis  dan efisien.  Mampu  menghasilkan  daya  listrik  secara  efisien pada  berbagai  kondisi  pembebanan  (Astria  et  al.,  2019; Astro et al., 2020; Bhuana et al., 2021; Purnama, 2018).
DME atau biasa yang di kenal dengan Desa Mandiri Energi  merupakan  salah  satu  program  yang  dicanangkan pertama  kali  oleh  Presiden  RI  pada  tahun  2007  untuk pemenuhan  kebutuhan  energi  di  beberapa  desa  di Indonesia. Kriteria dari Desa Mandiri Energi adalah desa yang  mampu  memenuhi  minimal  60%  dari  total kebutuhan  energinya  (listrik  dan  bahan  bakar)  dengan
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License CC-BY
memberdayakan  potensi  sumber  daya  setempat  serta tumbuhnya  kegiatan  produktif  untuk  meningkatkan perekonomian  desa  sebagai  dampak  dari  ketersediaan energi  lokal.  Dengan  adanya  Desa  Mandiri  Energi diharapkan ketergantungan masyarakat terhadap penggunaan sumber energi subsidi dari pemerintah dapat diminimalkan.
Melihat  pada  Desa  Siboruon  Kecamatan  Balige Kabupaten  Toba  Samosir  Provinsi  Sumatera  Utara masyarakat  merupakan desa  yang  Sebagian  masih belum memiliki  aliran  listrik  yang  memadai  dan  hanya mengandalkan genset pribadi sedangkan memiliki sumber daya alam dan energi terbarukan yang cukup melimpah .
Berdasarkan  data.Perusahaan  Listrik  Negara  terjadi peningkatan  kebutuhan  daya  listrik  nasional  sebesar  8,5 % per tahun (IMIDAP, 2008). Peningkatan ini jika tidak diikuti . dengan  penyediaan  pembangkit  listrik  dapat berpotensi  menyebabkan  terjadinya  krisis  energi  listrik yang  pada  akhirnya  dapat  mempengaruhi  pertumbuhan ekonomi nasional (Doda & Mohammad, 2018; Krishnastana et al., 2018; Marhendi, 2019)
Pertumbuhan  kebutuhan.listrik  dewasa  ini  semakin meningkat  seiring  dengan  pertumbuhan  ekonomi, pertambahan  jumlah  penduduk,  dan  pertumbuhan pembangunan  (Dwiyanto  et  al.,  2016).  Hal  tersebut dikarenakan  kebutuhan  energi  listrik  telah  menjadi kebutuhan  pokok  tidak  hanya  untuk  masyarakat  tetapi juga  untuk  perusahaan-  perusahaan  yang  menjadi  salah satu pihak penggerak pertumbuhan ekonomi nasional
Indonesia  adalah  negara  yang  memiliki  potensi sumber  daya  energi  terbarukan  yang  melimpah, diantaranya  yaitu  angin,  surya,  air,  geotermal  dan biomassa.  Untuk  sumber  daya  air,  Indonesia  memiliki potensi  besar  berdasarkan  kondisi  geografis  Indonesia yang  mempunyai  banyak  sungai  dan  bentuk  topografi yang  terdiri  dari  bukit-bukit.  Salah  satu  daerah  yang cukup  potensial  adalah  daerah  Desa  Siboruon.  Daerah Desa  Siboruon  Kecamatan  Balige  tersebut  merupakan daerah pegunungan.
Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro  Hidro  (PLTMH) Desa  Siboruon  Kecamatan  Balige  Kabupaten  Toba Samosir  Provinsi  Sumatera  Utara  awal  pembangunannya menggunakan  generator . Syncron  dengan  kapasitas  daya 40  kW.  Karena  adanya  program  listrik  masuk  desa  pada tahun  1992,  PLTMH  Desa  Siboruon.berhenti  beroperasi. Sedangkan  aset  yang  berupa  peralatan  pembangkit beserta jaringan telah dilelang. Dan aset berupa bangunan sipil mulai mengalami kerusakan.
Faktor.utama  yang  mempengaruhi.  produktifitas. Pembangkit  listrik  tenaga  mikro  hidro  (PLTMH).adalah debit  dan  head  pada  aliran  tersebut.  Dengan.head.kotor yang  mencapai  5  m  lokasi  tersebut  berpotensi  untuk dibangun PLTMH (Christiawan et al., 2017; Wie, 2018) . Faktor  lainnya  adalah  ketersediaan  bahan  bangunan, mudahnya  akses  jalan  dan  beberapa  faktor  lainnya menjadikan  daerah  Desa  Siboruon  Kecamatan  Balige Kabupaten  Toba  Samosir  Provinsi  Sumatera  Utara didirikan  PLTMH  yang  kedepannya  diharapkan  dapat dimanfaatkan penduduk setempat.
Pembangunan  jaringan  PLTMH  Desa  Siboruon diantaranya adalah bangunan pengambilan, bak penenang dan  lokasi  rumah  pembangkit.  Bangunan  tersebut  masih bisa  digunakan  karena  lokasi  tersebut  cukup  stabil  dan debit  dari  waduk  pertanian  tidak  banyak  mengalami perubahan.  Melalui  penelitian  didapatkan  manfaat mengenai  PLTMH  bagi  Desa  Siboroun  yang  berada  di Kabupaten  Toba  Samosir  sehingga  mampu  menikmati dan mendapatkan pasokan listrik yang memadai.

## II. METODOLOGI
Metode  penelitian  dalam  penelitian  ini  adalah dengan  survey  ke  lapangan  dengan  terlebih  dahulu melakukan studi literatur mengenai Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH).
Data  yang  diperlukan  dalam  penyusunan  laporan penelitian ini antara lain :

## A. Peta Topografi
Peta  topografi  digunakan  untuk  merencanakan layout  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro  Hidro (PLTMH)  Desa  Siboruon  dengan  mempertimbangkan kondisi geografis di lapangan.

## B. Data Hidrologi
Data  hidrologi  yang  diperlukan  yaitu  data  debit andalan  sungai  yang  dipakai  dalam  penelitian  ini  yaitu data  debit  sungai  Sampuran  Desa  Siboruon  Kecamatan Balige  Kabupaten  Toba  Samosir  Provinsi  Sumatera Utara.
C. Pengolahan Data
Data  yang  telah  diperoleh  kemudian  diolah  dengan menggunakan  metode-  metode  yang  telah  diajarkan  atau metode lain yang mungkin diperlukan.

## D. Analisa Keadaan Topografi
Gambaran  keadaan  topografi  digunakan  sebagai dasar  untuk  perencanaan  /  desain  skema  PLTMH  pada lokasi  yang  terpilih.  Desain  skema  PLTMH  meliputi bangunan pengambilan, saluran pengarah, bak pengendap, pipa pesat (penstock) dan rumah pembangkit. Dengan  mengacu  pada  peta  topografi,  maka  komponen bangunan  PLTMH  dapan  direncanakan  sesuai  dengan keadaan situasi yang ada.
Berdasarkan  gambaran  diatas  nantinya  akan direncanakan  skema  PLTMH  yang  memungkinkan. Namun  untuk  data  situasi  di  lapangan,  diperlukan peninjauan  langsung  ke  lokasi  guna  mendapatkan  data yang akurat. Peninjauan langsung ke lokasi nantinya akan didapat  gambar  site  planyang  nantinya  digunakan  untuk rancangan PLTMH.

## E. Analisa  Data  Debit  Sungai  Sampuran  Kecamatan Balige
Sumber  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro  Hidro (PLTMH) diperoleh dari debit air Sungai Sampuran yang dapat  dialirkan  listrik  bagi  daerah  Desa  Siboruon tersebut.  Pada  dasarnya  perencanaan  PLTMH,  debit andalan  sangat  berpengaruh  pada  daya  yang  akan
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License CC-BY
dikeluarkan dimana Debit andalan yang digunakan untuk tujuan pusat listrik tenaga air sebesar 80%. Namun angka tersebut  masih  dapat  berubah  tergantung  tujuan perencanaan.
Jika  PLTMH  tersebut  adalah  sumber  listrik  utama penduduk  setempat,  maka  persentase  debitnya  harus dinaikan  sekurang-  kurangnya  90%-95%.  Jika  PLTMH tersebut  hanya  sebagai  support  listrik  (diambil  potensi daya  untuk  dijual  secara  komersial)  dan  terdapat  sumber listrik  lain,  maka  persentase  debitnya  dapat  dikurangi sehingga  didapatnya  debit  yang  lebih  besar  agar keuntungan penjualannya meningkat. Debit pada PLTMH Kepung ini berasal dari bukaan pintu waduk Siman yang diperuntukkan sebagai saluran irigasi.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Gambaran.Umum.Lokasi Penelitian
1. Letak
Lokasi  penelitian  ini  terletak  di  daerah  Desa Siboruon  Kabupaten  Toba  Samosir,  tepatnya  berada  di adalah  salah  satu  kecamatan  Balige  ini  termasuk kawansan  dataran  tinggi.  Kondisi  topografi  Kecamatan Kepung adalah 258 m dpl dengan suhu yaitu maksimal 35 o c  dan  minimal  23 o c  dengan  kondisi  lahan  khas pegunungan.
Letak  di  dataran  tinggi,  sebagian  besar  lahan mempunyai  lereng  yang  cukup  curam.  Hal  ini dikarenakan  di  daerah  Desa  Siboruon  merupakan  daerah kaki gunung yang material penyusun tanahnya didominasi  pasir  vulkanik  dan  batu-  batuan  yang  berasal dari  letusan  gunung  dimana  ukuran  butiran  yang  besar, maka sudut dalam butirannya semakin besar juga.
Desa  Siboruon  Kecamatan  Balige  dengan  latar belakang  gunung  dan  sungai  Sampuran  yang  besar dimnan Waduk berfungsi untuk menampung cadangan air yang  dikirim  dari    pegunungan  selanjutnya  air  tersebut digunakan  untuk  mengairi  kawasan  irigasi  di  wilayah Desa  Siboruon  dimana  letaknya  yang  tak  jauh  dari waduk,  maka  potensi  debit  yang  dapat  dimanfaatkan diperkirakan  akan  stabil  dimana  Desa  Siboruon sangat.berpengaruh  terhadap  sedimentasi  aliran  dengan daerah  yang  sangat  curam  mengakibatkan  kecepatan aliran  yang  tinggi  sehingga  dapat  melarutkan  butiran sedimen yang cukup besar. Dilihat dari pengamatan yang dilakukan  dilapangan,  tanah  sekitar  lokasi  didominasi oleh pasir sedang.
Pada  penelitian  ini,  sungai  yang  direncanakan dibangun  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro  Hidro (PLTMH) adalah sungai Samburan  yang terletak di Desa Siboruon  Kecamatan  Balige  Kabupaten  Toba  Samosir Provinsi  Sumatera  Utara  dimana  Sungai  Samburan, Kecamatan Balige. Potensi debit PLTMH Desa Siboruon tergantung dari besarnya debit pola operasi bukaan pintu 1 Waduk Siboruon yang digunakan untuk mengaliri baku sawah sebesar 4.852 Ha. Hal ini dikarenakan letak lokasi PLTMH  tidak  jauh  dari  pintu  1  Waduk  Siboruon  yaitu sekitar  1,5  km  sehingga  fluktuasi  debit  tidak  terjadi begitu  besar.  Berikut  ini  adalah  gambar  1  letak  Sungai
Sampuran  Desa  Siboruon  Kecamatan  Balige  terhadap Waduk:
Gambar 1. Letak Sungai Sampuran terhadap waduk Siboruon skala 1:12000

## 2. Kondisi Hidrologi
Kondisi Iklim di Daerah Desa Siboruon Kecamatan Balige Kabupaten Toba Samosir Provinsi Sumatera Utara memiliki  iklim  khas  pegunungan.  Dengan  curah  hujan yan  cukup  tinggi  serta  penguapan  yang  rendah.  Namun karena  debit  sungai  Sampuran  sering  sebagian  besar berasal dari waduk Siboruon maka kondisi iklim tersebut tidak berpengaruh besar terhadap debit sungai. Salah satu hal  yang  mempengaruhi  debit  Sungai  Sampuran    adalah curah hujan DAS waduk Siboruon.
Sungai  Sampuran  sering  difungsikan  untuk  irigasi daerah  Desa  Siboruon  dan  sekitarnya.  Karena  letaknya yang  berada  di  kaki  gunung    serta  memiliki  kemiringan lereng  yang  curam,  maka  butiran  sedimen  yang  ada  di sungai  cenderung  besar  dan  cepat  mengendap.  Hanya pada  waktu  tertentu  aliran  sungai  terlihat  keruh disebabkan oleh debit banjir. Secara umum kualitas air di sungai Sampuaran sering cukup baik.
3. Sosial Ekonomi
Pada  dasarnya  sebuah  pembangunan  Pembangkit Listrik  Tenaga  Mikro  Hidro  (PLTMH)  dirancang  untuk dapat beroperasi selama 20 tahun lebih. Namun PLTMH membutuhkan  perawatan  secara  berkala  yang  diasanya dilakukan  oleh  masyarakat  sekitar  sebagai  pengelola. Perawatan  dilakukan  untuk  mengecek  turbin,  pipa, generator serta penangkap sedimen.
Jika  ditinjau  dari  fasilitas  listrik,  sebenarnya  daerah ini  sudah  cukup  dengan  suplai  listrik  dari  PLN,  namun dengan  dimanfaatkannya  potensi  PLTMH  maka  dapat meringankan  beban  PLN  dalam  menyuplai  listrik. Terlebih  lagi  insfrastruktur  distribusi  listrik  sudah tersedia di lokasi tersebut, jadi akan meringankan proyek PLTMH yang akan dibangun.

## B. Analisa Debit Andalan
Untuk  mengolah  data  debit  tersebut,  semua  data disusun  berdasarkan  tahun  dan  bulan.  Kemudian diranking  data  per  bulan  mulai  yang  terbesar  ke  yang terkecil,  debit  terbesar  merupakan  debit  dengan persentase  kejadian  terkecil.  Selanjutnya  dimasukkan durasi  hari  tiap  bulan  dan  disusun  ke  bawah  dengan pertambahan  secara  komulatif.  Urutan  durasi  tersebut kemudian  dihubungkan  dengan  persen  terhadap  jumlah hari.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License CC-BY
Debit  yang  digunakan  disini  adalah  debit  bukaan pintu  waduk  Siman.  Untuk  menghitung  debit  andalan data  debit  yang  dibutuhkan  adalah  sekurang-kurangnya 10  tahun.  Dari  data  tersebut,  dicari  debit  minimum, maksimum, dan debit andalan yang dipakai. Oleh karena PLTMH  ini  digunakan  untuk  meringankan  beban  PLN, maka debit yang dipakai adalah debit 80% (Q80).
Data  yang  diperoleh  berupa  data  per  hari,  maka diperlukan  pengolahan  data  lanjutan  untuk  mengubah menjadi data bulanan. Diperhatikan juga satuan debitnya yang  dari  sana  berupa  satuan  liter/detik.  Debit  banjir sangat  berbahaya  untuk  PLTMH.  Maka  dari  itu  debit banjir  harus  ditanggulangi  sebisa  mungkin.  Yaitu  salah satunya  dengan  membuat  pelimpah  pada  bak  penenang. Pelimpah  yang  direncanakan  harus  benar-benar  mampu mengeluarkan  kelebihan  debit  di  atas  batas  maksimal turbin. Karena ketika turbin mendapatkan beban melebihi kapasitas yang direncanakan, maka turbin akan rusak dan mengakibatkan  kerusakan  pada  komponen  yang  lain. Kondisi  banjir  tersebut  juga  merupakan  salah  satu  sebab rusaknya  PLTMH  yang  dulu,  yaitu  terlihat  bahwa  ruang runner turbindan ujung bak pengendap rusak parah.
Setelah  disusun  demikian,  selanjutnya  dibuat  grafik hubungan  antara  rata-rata  debit  tahunan  dan  persentase kejadian.  Maka  didapatlah  “Kurva  Durasi  Aliran”,  dari kurva  tersebut  dapat  diamati  dengan  mudah  debit  Q80 tanpa  harus  menghitung  dengan  tabel.  Dengan  cara seperti  itu,  selain  didapat  debit  Q80  juga  dapat  dilihat debit  maksimum  dan  minimum  serta  fluktuasi  debitnya. Hal  tersebut  berguna  untuk  mengetahui  debit  terendah agar dapat merekayasa pengaliran serta untuk mengetahui debit tertinggi agar dapat merekayasa keadaan banjir.
Untuk  memperoleh  debit  yang  sampai  pada  lokasi PLTMH, maka debit Q80 waduk Siman dikurangi dengan kehilangan  air  yang  diperkirakan  sebesar  20%  karena kemungkinan air berkurang di saluran dan dipakai  untuk irigasi  pada  sawah  sebelum  sampai  lokasi  PLTMH. Didapatkan  hasil  akhir  yaitu  debit  Q80  =  1.65  m3/detik; Qmin = 0.61 m3/detik; dan Qmax = 3.34 m3/detik.
Pertimbangan  penentuan  debit  tersebut  dilakukan karena  terjadi  fluktuasi  debit  di  pintu  waduk  Siman. Kemungkinan sebabnya adalah karena rekayasa pengaliran  dari  waduk  sehingga  debit  yang  keluar  diatur dengan besaran tertentu.
Selain  debit  hasil  perhitungan  di  atas,  debit  yang digunakan  pada  PLTMH  harus  di  kroscek  dengan  debit pengukuran lapangan. Hal ini dilakukan untuk mengukur tingkat  keakuratan  perhitungan.  Pengukuran  debit  di lapangan  dapat  dilakukan  dengan  menggunakan  ambang segi  tiga  dan  menghukur  kecepatan  aliran,  sehingga didapatkan luas penampang dan kecepatan untuk dihitung menjadi debit

## C. Analisa Tinggi Jatuh Air (Head)
Tinggi  jatuh  air  merupakan  salah  satu  hal  penting dalam  perancangan  PLTMH.  Tingi  jatuh  air  (head) didapat  dari  pengukuran  langsung,  yaitu  merupakan selisih  elevasi  antara  muka  air  di  bak  penenang  dan  tail water  level  (TWL).  Cara  pengukuran  tinggi  jatuh dilakukan  dengan  menggunakan  theodolit  agar  didapat
hasil  yang  akurat.  Hasil  pengukuran      tinggi      jatuh dengan      menggunakan  theodolit  dapat  dilihat  pada gambar 2.

## Gambar 2. Sketsa tinggi jatuh
Dari pengamatan  yang dilakukan, didapatkan tinggi jatuh  air  sebesar  3.5  m.Dalam  pengamatan  tersebut, acuan  pengukuran  adalah  dari  elevasi  air  sampai  TLW, sehingga  besaran  tinggi  jatuh  air  tersebut  sudah  dapat digunakan  untuk  menghitung  daya.  Dengan  tinggi  jatuh sebesar  3.5  m,  maka  secara  teknis  dapat  dimanfaatkan untuk  PLTMH.  Tinggi  jatuh  tersebut  nantinya  akan dikurangi  dengan  kehilangan  energi  pada  pipa  pesat. Hasil  dari  perhitungan  tersebut  nantinya  akan  digunakan dalam perhitungan daya terbangkit. Hal selanjutnya yang harus  dilakukan  adalah  optimasi  unit  pembangkit.  Yaitu merekayasa  unit  pembangkit  lain  agar  daya  yang dihasilkan dapat optimal

## D. Perancangan Bangunan Pengambilan
Bangunan  intake  harus  mensupali  debit  air  dengan stabil ke saluran pembawa, yang kemudian diteruskan ke bak penenang. Debit air tersebut kemudian diteruskan ke rumah pembangkit melalui pipa pesat (penstock). Desain bangunan  intake  dibuat  dengan  harus  memperhatikan tingkat  permukaan  air  pada  saat  debit  minimum. Berdasarkan  kondisi  topografi  sungai  Seinjing,  maka bangunan  pengambilan  ditempatkan  di  sebelah  kanan aliran sungai.
Bangunan  pengambilan  adalah  bangunan  yang berfungsi  untuk  mengalihkan  air  dari  sungai  ke  sistem PLTMH.  Bangunan  pengambilan  dilengkapi  dengan pintu  air  dan  trashrack  kasar  untuk  menyaring  sampah terapung  (Harto  Jawadz  et  al.,  2019;  Sukamta  & Kusmantoro,  2013).  Bangunan  pengambilan  harus  dapat meminimalisir  sampah  yang  masuk  (Christiawan  et  al., 2017; Ikrar Hanggara dan Harvi Irvani, 2017; Wie, 2018).
Bangunan pengambilan  ini dilengkapi dengan pintu air  serta  trashrack  kasar  untuk  menyaring  sampah terapung.  Keberadaan  trashrack  di  sini  sangat  penting karena  air  yang  dialirkan  menuju  turbin  harus  terbebas dari  sampah  terapung  dan  sedimen.  Trashrack  pada bangunan  pengambilan  merupakan  trashrack  pertama dalam  layout  PLTMH  sehingga  trashrack  ini  dirancang dengan  plat  besi  berjarak  3  cm.  Oleh  karena  letak  bak
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License CC-BY
pengendap berada langsung setelah bangunan pengambilan maka tidak diperlukan saluran pengarah.
Bangunan  intake  harus  mensupali  debit  air  dengan stabil ke saluran pembawa, yang kemudian diteruskan ke bak penenang. Debit air tersebut kemudian diteruskan ke rumah pembangkit melalui pipa pesat (penstock). Desain bangunan  intake  dibuat  dengan  harus  memperhatikan tingkat  permukaan  air  pada  saat  debit  minimum. Berdasarkan  kondisi  topografi  sungai  Sampuran  Desa Siboruon,  Kecamatan  Balige  Kabupaten  Toba  Samosir Provinsi  Sumatera  Utara  maka  bangunan  pengambilan ditempatkan  di  sebelah  kanan  aliran  sungai  Sampuran Desa Siboruon.

## E. Perancangan Bak Pengendap
Bak  pengendap  pada PLTMH  ini  berfungsi  sebagai pengendap  sedimen.  Hal  yang  terpenting  dalam  saluran ini  adalah  sedimen  harus  dapat  mengendap  sebelum mencapai  ujung  saluran.  Untuk  dapat  mengendapkan sedimen,  bak  pengendap  dilengkapi  dengan  penangkap pasir.
Butiran  sedimen  yang  masuk  dalam  bangunan pengendap  sedimen,  dengan  kecepatan  endap  sedimen “w”  dan  kecepatan  air  “v“  harus  mencapai  titik  C. Sehingga  butiran  sedimen  tersebut  akan  berjalan  selama waktu  H/V  ,  yang  diperlukan  untuk  mencapai  dasar, untuk  selanjutnya  bergerak  atau  bergulir  sepanjang  L dalam waktu L/v. Desain penangkap pasir adalah sebagai disajikan pada gambar 3.

## Gambar 3. Bak pengendap
Cara  kerja  penangkap  pasir  ialah  dengan  cara membuat  aliran  berkecepatan  rendah  sehingga  dapat dihitung  kecepatan  turun  butir  sedimen.  Hal  yang berpengaruh ialah ukuran butiran sedimen dan masa jenis pelarut. Dari data tersebut dapat dihitung kecepatan turun sedimen  serta  panjang  minimal  saluran  agar  sedimen dapat mengendap.

## F. Perancangan Bangunan Pengambilan
Pengoperasian  PLTMH  adalah  langkah  kerja PLTMH  agar  dapat  berfungsi  optimal.  Pengoperasian tersebut memperhatikan  kelangsungan  daya yang dihasilkan,  kapasitas  alat  dan  ketahanan  terhadap bencana.  Secara  prinsip,  PLTMH  harus  sebisa  mungkin dapat bekerja terus-menerus. Untuk dapat bekerja dengan optimal maka diperlukan pengoperasian PLTMH.
Operasional PLTMH adalah sebagai berikut:
1. Air masuk melalui pintu intake yang telah disaring di trashrack terlebih dahulu.
2. Kemudian air dialirkan menuju bak penenang.
3. Aliran  dibagi  menjadi  2  lajut,  dan  masing-masing saluran mempunyai penangkap pasir
4. Sedimen diendapkan di saluran penangkap pasir
5. Air  disaring  kembali  dengan  trashrack  yang  lebih halus
6. Air mengalir menuju ruang penstock yang dilengkapi trashrack yang lebih halus
7. Air mengalir ke penstock menuju turbin
8. Air  menggerakkan turbin dan keluar  menuju  saluran pembuang
9. Rekayasa operasional dilakukan di pintu intake untuk mengontrol debit yang masuk
10. Kemudian bak pengendap mempunyai dua lajur agar ketika  yang  satu  sedang  dibersihkan  maka  air  tetap dapat mengalir melalui lajur yang satunya
11. Pintu  penguras  pasir  secara  berkala  dikuras  dan dalirkan menuju saluran pembuangan
12. Bak pengendap dilengkapi pelimpah untuk mengantisipasi debit bajir yang mungkin terjadi
13. Semua  saluran  pembuang  dialirkan  menuju  hilir sungai Sampuran.

## IV. KESIMPULAN
Debit  andalan  yang  dapat  digunakan  pada  PLTMH Kepung  adalah  debit  80%  sebesar  1.65  m3/detik, kemudian  tinggi  jatuh  efektif  yang  dapat  dimanfaatkan PLTMH  Kepung  adalah  sebesar  2.56  m.  Kemudian Penstock  yang  digunakan  adalah  berbahan  besi  dengan ketebalan  1.5  mm.  Panjang  penstock  keseluruhan  adalah 7  m  dan  diameter  0.65  m  dan  daya  total  yang  mungkin dihasilkan  oleh  PLTMH  Kepung  adalah  sebesar  29.87 Kw

## DAFTAR PUSTAKA
Arianto, M. F. (2020). Potensi Wilayah Pesisir di Negara Indonesia  (The  Potential  of  Coastal  Areas  in Indonesia). Jurnal  Geografi:  Geografi  Dan Pengajarannya , 3 (1), 1–7. https://www.researchgate.net/publication/34577459
1_JURNAL_GEOGRAFI
Astria,  C.,  Windarto,  A.  P.,  Wanto,  A.,  &  Irawan,  E.
(2019).  Metode  K-Means  pada  Pengelompokan Wilayah  Pendistribusian  Listrik. Seminar  Nasional Sains & Teknologi Informasi , 2 (1), 306–312.
Astro,  R.  B.,  Doa,  H.,  &  Hendro,  H.  (2020).  Fisika Kontekstual Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro. ORBITA:  Jurnal  Kajian,  Inovasi  Dan Aplikasi Pendidikan Fisika , 6 (1), 142. https://doi.org/10.31764/orbita.v6i1.1858
Bahri,  I.,  Pangastuti,  Y.,  Ibrahim,  M.  I.  T.,  &  ...  (2021). Kebutuhan Infrastruktur Pendukung Pengembangan Wilayah  Pulo  Aceh  Kabupaten  Aceh  Besar. … (Seminar  Nasional  Multi  … , 4 (1),  287–303. http://103.52.61.43/index.php/semdiunaya/article/vi ew/2661%0Ahttp://103.52.61.43/index.php/semdiu naya/article/viewFile/2661/1072
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License CC-BY
Bhuana,  C.,  Tasrif,  T.,  Djalal,  M.  R.,  Andini,  N.,  &  ...
(2021).  Rancang  Bangun  Prototipe  Pembangkit Listrik  Tenaga  Mikrohidro  Menggunakan  Turbin Pelton. …  Hasil  Penelitian  &  … , 8 (2),  1–6. http://jurnal.poliupg.ac.id/index.php/snp2m/article/ download/3194/2727
Chamdareno,  P.  G.,  Nuryanto,  E.,  &  Dermawan,  E. (2019).  Perencanaan  Sistem  Pembangkit  Listrik Hybrid  (Panel  Surya  dan  Diesel  Generator)  pada
Kapal  KM.  Kelud. RESISTOR  (ElektRonika KEndali TelekomunikaSI Tenaga LiSTrik KOmputeR) , 2 (1), 59.
https://doi.org/10.24853/resistor.2.1.59-64
Christiawan,  D.,  Jasa,  L.,  &  Sudarmojo,  Y.  P.  (2017).
Studi  Analisis  Pengaruh  Model  Sudu  Turbin  Pada Pembangkit Lisrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH). Majalah  Ilmiah  Teknologi  Elektro , 16 (2),  104.
https://doi.org/10.24843/mite.2017.v16i02p18
Doda,  N.,  &  Mohammad,  H.  (2018).  Analisis  Potensi
Pengembangan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro Di Kabupaten Bone Bolango. Gorontalo  Journal  of  Infrastructure  and  Science Engineering , 1 (1), 1.
https://doi.org/10.32662/gojise.v1i1.134
Dwiyanto, V., Kusumastuti, D. I., & Tugiono, S. (2016).
Analisis  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro  Hidro (PLTMH). Jurnal Rekayasa Sipil Dan Desain , 4 (3), 407–422.
Hakim, M. L., Yuniarti, N., Sukir, S., & Damarwan, E. S. (2020).  Pengaruh  Debit  Air  Terhadap  Tegangan Output Pada Pembangkit Listrik Tenaga Picohydro.
Jurnal Edukasi Elektro , 4 (1).
https://doi.org/10.21831/jee.v4i1.32607
Harto  Jawadz,  U.  R.,  Prasetijo,  H.,  &  Purnomo,  W.  H.
(2019).  Studi  Potensi  Pembangkit  Listrik  Tenaga Mikro  Hidro  (PLTMH)  Di  Aliran  Sungai  Desa Kejawar Banyumas. Dinamika Rekayasa , 15 (1), 11. https://doi.org/10.20884/1.dr.2019.15.1.245
Ikrar Hanggara dan Harvi Irvani. (2017). Potensi PLTMH
(Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro  Hidro)  Di Kecamatan  Ngantang  Kabupaten  Malang  Jawa Timur. Jurnal Reka Buana , 2 (2), 149–155.
IMIDAP. (2008). Pedoman Teknis Standardisasi Peralatan  dan  Komponen  Pembangkit  Listrik Tenaga  Mikrohidro  (  PLTMH  ) .  Ditjen  Listrik  dan Pemanfaatan Energi DESDM.
Krishnastana,  A.  K.,  Jasa,  L.,  &  Weking,  A.  I.  (2018).
Studi  Analisis  Perubahan  Debit  dan  Tekanan  Air Pada Pemodelan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro. Majalah  Ilmiah  Teknologi  Elektro , 17 (2), 257. https://doi.org/10.24843/mite.2018.v17i02.p14
Marhendi,  T.  (2019).  Studi  Potensi  Pembangkit  Listrik Tenaga  Mikro  Hidro  Di  Sungai  Brukah  (Kali Bening,  Banjarnegara). Techno  (Jurnal  Fakultas Teknik,  Universitas  Muhammadiyah  Purwokerto) , 20 (1),
10. https://doi.org/10.30595/techno.v20i1.3619
Nasir,  B.  A.  (2014).  Design  of  Micro-Hydro-Electric
Power Station.
International
Journal of
Engineering  and  Advanced  Technology  (IJEAT) ,
2 (3), 2249–8958.
Prasetyo,  Y.,  Saputra,  A.  F.,  &  Supartono,  S.  (2021). Operasi  penyelenggaraan  peperangan  kepulauan sebagai  strategi  pertahanan  laut  di  indonesia. NUSANTARA :  Jurnal  Ilmu  Pengetahuan  Sosial ,
8 (3), 158–168. http://jurnal.um-
tapsel.ac.id/index.php/nusantara/article/view/2986
Purnama,  A.  (2018).  Analisis  Kelayakan  Pembangkit Listrik  Tenaga  Mikro  Hidro  (  Pltmh  )  Tinjauan Teknis. Jurnal  Riset  Kajian  Teknologi  Dan Lingkungan , I (2), 124–130.
Risdiarto, D. (2019). Kedaulatan Wilayah Udara Di Atas Alur  Laut  Kepulauan  Indonesia  (Alki). Jurnal Rechts Vinding: Media Pembinaan Hukum Nasional , 8 (2), 277. https://doi.org/10.33331/rechtsvinding.v8i2.318
Sinaga,  D.  H.,  Rifai,  R.,  Sasue,  O.,  &  Hutahaean,  H.  D. (2021).  Pemanfaatan  Energi  Terbarukan  Dengan Menerapkan  Smart  Grid  Sebagai  Jaringan  Listrik Masa  Depan. Journal  Zetroem , 3 (1),  11–17. https://ejournal.unibabwi.ac.id/index.php/Zetroem/a rticle/view/1251
Soemarmi, A., & Diamantina, A. (2019). Konsep Negara Kepulauan  Dalam  Upaya  Perlindungan  Wilayah Pengelolaan Perikanan Indonesia. Masalah- Masalah Hukum , 48 (3), 241.
https://doi.org/10.14710/mmh.48.3.2019.241-248 Sukamta,  S.,  &  Kusmantoro,  A.  (2013).  Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) Jantur  Tabalas  Kalimantan  Timur. Jurnal  Teknik Elektro Unnes , 5 (2), 58–63.
Sulaiman,  D.,  Romadhoni,  W.,  &  Purnama,  P.  (2021). Analisis  Potensi  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro Hydro  Pada  Anak  Sungai  di  Bulungan. Jurnal Kumparan Fisika , 4 (1), 61–66. https://doi.org/10.33369/jkf.4.1.61-66 Sunaryo, T. (2019). Indonesia Sebagai Negara Kepulauan. Jurnal  Kajian  Stratejik  Ketahanan Nasional , 2 (2), 97–105.
T.D.  Rompas,  P.  (2011).  Analisis  Pembangkit  Listrik Tenaga  Mikrohidro  (PLTMH)  Pada  Daerah  Aliran SUngai  Ongkak  Mongondow  Di  Desa  Muntoi Kabupaten Bolaang Mongondow. Jurnal Penelitian Saintek , 16 (2), 160–171.
Wie,  D.  S.  (2018).  Perencanaan  Dan  Implementasi Prototipe  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro  Hidro (PLTMH). Jurnal Teknik Elektro , 7 (01). https://ejournal.unesa.ac.id/index.php/jurnal-teknik- elektro/article/view/22230%0Ahttps://ejournal.unes a.ac.id/index.php/jurnal-teknik- elektro/article/view/22230/20375